Freescale MC68306EH16B

Отличный выбор! Freescale MC68306EH16B — это высокоинтегрированный микроконтроллер (или, точнее, микропроцессор с интегрированными периферийными модулями) из знаменитого семейства Motorola 68000 (M68k). Он был очень популярен в 1990-х и начале 2000-х годах в embedded-системах, требующих хорошей производительности и богатой периферии.

Краткое описание

MC68306 — это "интегрированный процессор" (Integrated Processor или MCU), построенный на основе ядра CPU32 (улучшенная версия классического 68000). Его ключевая особенность — высокая степень интеграции: на одном кристалле помимо процессорного ядра размещены множество стандартных периферийных модулей, что позволяло создавать компактные и недорогие системы для управления, коммуникаций и обработки данных.

Основные сферы применения в свое время:

• Оборудование для сетей ISDN и xDSL
• Маршрутизаторы, коммутаторы, модемы
• Принтеры, копировальные аппараты
• Промышленные контроллеры
• Медицинское оборудование
• Телекоммуникационные платы

Расшифровка маркировки MC68306EH16B:

• MC — Motorola Semiconductor.
• 68306 — номер семейства.
• E — корпус: PQFP (Plastic Quad Flat Pack).
• H — температурный диапазон: расширенный промышленный (-40°C до +85°C).
• 16 — тактовая частота: 16 МГц.
• B — ревизия ядра или спецификация.

Технические характеристики

| Параметр | Характеристика | | :--- | :--- | | Архитектура / Ядро | 32-битная, Motorola 68000-совместимое ядро CPU32. | | Тактовая частота | 16 МГц (в обозначении "16"). Существовали версии на 25 МГц. | | Производительность | ~ 2.8 MIPS на 16 МГц. | | Внутренняя шина | 32-битная. | | Внешняя шина | Мультиплексированная 16-битная шина данных/адреса (как у 68000). | | Адресное пространство | 4 ГБ (32-битная адресация). | | Встроенная память | 4 КБ статической RAM (SRAM). Кэш-память инструкций (256 байт). | | Интерфейсы и периферия | Ключевая особенность 68306 — богатый набор встроенных модулей: | | | 1. Системный интеграционный модуль (SIM): Контроллер прерываний, watchdog-таймер, генератор часов, chip-select логика (до 8 CS), контроль питания. | | | 2. Модуль последовательных интерфейсов (SCC): Два канала, каждый из которых можно сконфигурировать как: UART (асинхронный), HDLC/SDLC (синхронный высокоскоростной, до 2 Мбит/с), Bisync, DMA-поддержка. | | | 3. Модуль последовательного периферийного интерфейса (SPI): Синхронный последовательный порт. | | | 4. Модуль параллельного порта ввода/вывода (PIO): 16 программируемых линий GPIO. | | | 5. Контроллер прерываний: Поддержка 7 уровней прерываний. | | | 6. Таймеры: Четыре 16-битных таймера общего назначения. | | | 7. Контроллер DRAM: Встроенный контроллер для динамической памяти (до 4 МБ). | | Напряжение питания | 5 В (одно напряжение, TTL-уровни). | | Корпус | PQFP-160 (Plastic Quad Flat Pack, 160 выводов). | | Температурный диапазон | -40°C до +85°C (промышленный/расширенный). |

Парт-номера и совместимые модели

Прямые аналоги и варианты в семействе 68306:

• MC68306EH16 — базовая версия на 16 МГц, часто без суффикса "B" (ранняя ревизия).
• MC68306EH25 или MC68306FE25 — версия на 25 МГц. Буква "F" в корпусе могла обозначать другой вариант (например, CQFP).
• MC68306RC16 — версия в корпусе PGA (Pin Grid Array).
• MC68306VE16 — возможны другие варианты корпусов (V - Very thin QFP).
• MC68306 (без суффикса) — общее обозначение, часто соответствует 16 МГц в стандартном диапазоне.

Совместимые и альтернативные модели (прямые конкуренты и развитие линейки):

1. Более ранние / простые:

   • MC68EC000 — "чистое" ядро 68000 без периферии. Требует внешних микросхем.
   • MC68302 — знаменитый "Integrated Multiprotocol Processor". Более ранняя модель с тремя SCC, популярная в коммуникациях. Имеет ядро 68000/68008.

2. Более новые / продвинутые в том же сегменте:

   • MC68330/68331/68332/68333/68334 (семейство CPU32+) — Прямое развитие архитектуры CPU32. Имеют модуль Time Processing Unit (TPU) для сложного управления таймерами и двигателями, что делает их идеальными для автомобильной и промышленной автоматизации. 68331/68332 — очень популярные модели.
   • MC68360 (QUICC) — "Король" коммуникационных процессоров на ядре CPU32+. Содержит 4 SCC, 2 SMC, мощный RISC-контроллер для коммуникационных протоколов, контроллер Ethernet. Значительно более производительный и функциональный, чем 68306.
   • MC68EN302 / MC68F333 — более поздние модели с улучшенной периферией и производительностью.

3. Совместимые по выводам (Pin-to-Pin) или программно:

   • Прямой pin-to-pin аналог — это редкость, так как 68306 уникален по набору периферии. Однако программная совместимость на уровне ядра почти полная в пределах семейства CPU32 (68330, 68331, 68332, 68360). Код, написанный на ассемблере или C для 68306, с минимальными правками (адреса регистров периферии!) может быть перенесен на эти процессоры.
   • Для замены в существующей плате необходимо смотреть не только на совместимость ядра, но и на распиновку (pinout) и вольтаж. Большинство аналогов из семейства M68k имеют 5В питание и могут быть в похожих корпусах, но распиновка отличается.

Важное примечание:

С 2004 года производство микросхем семейства Motorola 68000 перешло к компании Freescale Semiconductor (позже выделенной из Motorola), а затем, в 2015 году, Freescale была поглощена компанией NXP Semiconductors. Поэтому официальным производителем и владельцем документации сейчас является NXP.

Где искать информацию и аналоги сегодня:

1. Официальная документация NXP: На сайте NXP можно найти даташиты и руководства пользователя (User Manual) для MC68306.
2. Поставщики электронных компонентов: Компании вроде NXP, Rochester Electronics (официальный поставщик снятых с производства чипов), Максим Интегратед (некоторые аналоги) могут предлагать данные или прямые замены.
3. Рынок б/у и снятых с производства (EOL) чипов: Поскольку производство давно прекращено, основные источники — это остатки на складах или восстановленные чипы.

Вывод: MC68306EH16B — это классический, высокоинтегрированный процессор для встраиваемых систем своего времени, сочетающий достаточную вычислительную мощность ядра 68000 с исключительно богатым набором коммуникационной и управляющей периферии. Его прямое аппаратное замещение сложно, но благодаря популярности архитектуры M68k, программные наработки и знания остаются актуальными.